行業里有一句理解嵌入式的俗語：“嵌入式，就是把寫的應用程序，嵌入到芯片里面去執行！”

本文就和大家探討一下嵌入式的概念、以及基于現代化發展“嵌入式技術”未來的一些思考。

嵌入式，通常指的是嵌入式系統，其英文術語為“embedded system”。而嵌入式開發，實質上就是對這類系統的開發工作。根據IEEE（美國電氣和電子工程師協會）的定義，嵌入式系統是“用于控制、監視或輔助機器和設備操作的裝置”。

相比之下，國內學術界給出了更為具體且易于理解的定義：嵌入式系統是以應用為核心，依托計算機技術，其軟硬件可根據需求進行裁剪，特別適用于對功能、可靠性、成本、體積和功耗有嚴格要求的專用計算機系統。

以應用為核心，意味著嵌入式系統具有明確的實際應用目標。依托計算機技術，則表明它實質上是一種特殊類型的計算機。軟硬件的可裁剪性，彰顯了其高度的靈活性和可定制性。作為專用計算機系統，“專用”與“通用”形成對比。我們日常使用的個人PC、筆記本電腦和數據中心服務器等，由于可用于多種用途，因此被視為“通用計算機系統”。

那么，嵌入式系統具體應用于哪些“專用”領域呢？以下是一些實例：

個人通信與娛樂系統領域，如手機、數碼相機、音樂播放器、可穿戴電子產品以及PSP游戲機。

家電類產品，例如數字電視、掃地機器人和智能家電。

辦公自動化設備，包括打印機、復印機和傳真機。

醫療電子類產品，如生化分析儀、血液分析儀和CT設備。

網絡通信類產品，涉及通信交換設備、網絡設備（如交換機、路由器和網絡安全設備）。

汽車電子類產品，涵蓋引擎控制、安全系統以及汽車導航與娛樂系統。

工業控制類產品，如工控機、交互式終端（POS、ATM）、安全監控、數據采集與傳輸以及儀器儀表。

軍事及航天類產品，包括無人機、雷達和作戰機器人。

嵌入式處理技術的未來如何？

從技術層面審視，嵌入式系統將邁向更高能效的境地，畢竟，在國家提倡節能環保的概念下，這不僅有助于能源的節約，還促進了電子產品向環境可持續性的方向發展。

當然，還將進一步深化與人類的交互體驗，例如，更先進的自主機器人將執行各種任務，極大提升生活的便利性。此類系統還將具備強大的數據采集、分析能力，并能對日益增長的數據做出迅速響應。

所以說，嵌入式是人類美好幸福生活的關鍵不過分吧。

為了實現這一未來愿景，嵌入式處理器必須持續進化：它們需在智能化程度提升的同時，降低功耗。此外，經濟實惠、高度集成以及直觀的嵌入式軟件和工具支持也是不可或缺的要素。

基于對行業的洞察以及從客戶那里獲取的信息，所有嵌入式處理產品系列都呈現出以下三種明顯趨勢，這也是它們的核心功能所在：

集成更多感應功能：

以智能城市為例，能源管理系統可利用數據監測和控制建筑物的能源使用，從而減少浪費并降低成本。公共安全系統也可增添智能功能，以發現和應對緊急情況，確保城市安全。

在智能家居領域，互聯設備構成的生態系統可為居民帶來能耗降低、舒適性和安全性提升等多重益處。而電網基礎設施的升級也需要更可持續和可再生的能源，以及實時數據處理的嵌入式智能。這僅僅是眾多快速發展中的應用場景之一，它們共同提升了我們生活的質量和便利性。

在每個嵌入式系統中實現人工智能：

無論是智能安防攝像頭還是自主機器人，使每個系統實現智能化已成為常態。

隨著各領域對自動化（尤其是智能自動化）的需求日益增長，設計工程師將更多的特性和功能應用到系統中，使其能夠處理持續增長的數據、做出明智決策并快速響應。邊緣智能將成為智能自動化系統的核心，意味著數據在采集傳感器附近進行計算，從而實現更安全、更快速且可靠的處理。

例如，在工廠環境中，攝像頭持續監測設備以檢測和預測機械故障。若將數據發送到云端進行處理和分析，再等待停止裝配線的決定，可能會影響質量和吞吐量并增加成本。而邊緣智能的實現則可使裝配過程在需要時瞬間停止。

易用性加速產品上市：

客戶面臨著盡快將新產品和創新成果推向市場的挑戰，因此嵌入式系統的易用性變得尤為重要。客戶需要快速、可靠地創建差異化功能，并能靈活應對不斷變化的市場條件和客戶偏好。

嵌入式處理產品系列及其配套生態系統必須易于設計使用，同時提供強大的支持，幫助客戶滿足所有嵌入式需求、加速產品上市，并為設計人員留出更多時間進行創新。

應用牽引著嵌入式技術的發展方向

不難看到，人類對信息獲取、表征、傳遞、處理和使用的不懈追求，不斷推動著嵌入式技術的發展，使其在每個時代及其不同階段都展現出獨特的特征。

在工業化時代，嵌入式技術最早應用于儀表控制、工業裝備及自動控制等領域；而進入信息化時代，家電、計算機、通信及網絡的迅猛發展，同樣離不開嵌入式技術的支撐。

隨著虛擬現實、大數據、云計算、物聯網、5G、區塊鏈、人工智能等時代熱點的涌現，網絡直播、人臉識別、智能家具、自動駕駛、智慧城市等海量應用也應運而生。智能手機、多用途無人機、智能輔助汽車、機器人等產品琳瑯滿目，嵌入式應用需求日益豐富多樣。

如今，物聯網、大數據、人工智能技術快速落地，嵌入式技術也以更大的廣度和深度融入人類生活。應用場景的不斷擴展和革新，對嵌入式系統軟硬件生態提出了更多要求。

早期，嵌入式技術主要面向工業控制，微控制器是其主要代表。但很快，面向信號處理、圖形處理的DSP（數字信號處理器）、GPU也應運而生。

2010年以后，隨著應用場景和服務內容的不斷豐富，嵌入式系統芯片種類迅速增長，復雜度也呈指數級提升。飛機、汽車、手機、手表等不同應用領域都出現了定制的異構、多核嵌入式SoC系統芯片。這種快速發展和不斷細分的應用場景要求嵌入式系統更加專業化、定制化，而人工智能的陸續落地將進一步加劇這一趨勢。

因此，面向應用場景定制專用處理器是未來嵌入式系統的發展方向。

同時，處理器功能的日益復雜和應用場景的多樣化也對軟件生態提出了更高要求。隨著嵌入式系統在金融、飛機、汽車、核電等高安全領域的應用日益廣泛，其安全性、可靠性、可信任性也成為關注焦點。

為此，各行各業制定了各種軟硬件研制規范、標準及過程管控體系，并研制出相應的處理器和操作系統。然而，隨著應用復雜度的不斷提升和嵌入式系統規模的不斷擴大，如何滿足安全性、可靠性、可信任性等特性的設計方法仍需進一步探索。

總之，應用將持續牽引嵌入式各項技術協同、可持續發展。